[發明專利]橋梁動力沖擊系數提取方法

有效

• 申請號: 201710374739.2
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107228724B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 王寧波;沈炎;時名揚;張詩潔;黃天立;李東平
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種橋梁動力沖擊系數提取方法，其特征在于，包括：

采用已知軸重、軸距和軸數的車輛，從橋梁一端上橋并以勻速v過橋，以頻率f進行采樣，得到橋上測點動力響應；所述動力響應包括動應變、動撓度；

采用分段多項式擬合橋梁動力響應中的準靜態部分，并采用一系列正弦曲線疊加擬合橋梁動力響應中的波動部分，根據最小二乘原理擬合計算，獲得反映橋梁靜態特性的影響線信息；

根據所述車輛中車輪與路面豎向接觸力、輪胎類型、輪胎氣壓因素確定輪胎-路面接觸力分布模型及對應的接觸力分布函數；

以所擬合的實際橋梁固有影響線信息為基礎，結合所述接觸力分布函數計算所述車輛通過所述橋梁時的準靜態響應z(x)，然后以IM＝max(y)/max(z(x))–1計算橋梁動力沖擊系數，其中，y為實際測點測試得到的動力響應；

其中，所述準靜態響應z(x)為：

其中，x為車輛荷載作用位置，num為車軸數量，L₁表示第1軸接觸斑總長度，L_i表示第i軸接觸斑總長度，I為橋梁影響線函數，f_i(ξ)表示第i軸與橋面接觸斑的接觸力分布函數。

2.根據權利要求1所述的橋梁動力沖擊系數提取方法，其特征在于，所確定的接觸力分布模型采用梯形分布模型來描述輪胎與地面間的豎向接觸力；所述接觸力分布函數為：

其中，L_e為所述梯形分布模型中起始過渡區的長度，L_c為所述梯形分布模型中均勻分布區的長度；q_c為所述梯形分布模型中均勻分布區的應力。

3.根據權利要求2所述的橋梁動力沖擊系數提取方法，其特征在于，所述橋梁影響線函數：

其中，L_b表示橋梁跨度，a表示測點到上橋起始點的距離，x表示單位荷載在橋上移動過程中，荷載到上橋起始點的距離，為變量，取值(0，L_b)；a₀、a₁、a₂、a₃、b₀、b₁、b₂、b₃為參數。